moneo: platforma IIoT
Primeri uporabe

Zaznavanje stanja delovanja kompresorja na podlagi porabe toka

Zaznavanje delovnih ur kompresorja na podlagi stanja delovanja.

Pravilno delovanje kompresorja je ključnega pomena za proizvodne procese. Razpoložljivost kompresorja močno vpliva na veliko sistemov in procesov, pomembnih za proizvodnjo.

Pomembne ključne številke za to so na voljo z zaznavanjem dejanskih delovnih ur kompresorja prek porabe energije.

Praviloma se izvaja vzdrževanje v rednih intervalih. Tako se progresivna škoda prepozno zazna, posledica pa so nenačrtovane ustavitve in visoki stroški popravil.

Začetna situacija

Brez vzdrževanja kompresorja po potrebi

Do zdaj so bile delovne ure zaznane samo prek hitrosti vrtenja pogona kompresorja in ne prek dejanske uporabe.

Kompresorji lahko delujejo v različnih delovnih stanjih. Zaradi različnih obremenitev so posamezne komponente kompresorja podvržene različnim stopnjam obremenitve. V načinu BREZ OBREMENITVE kompresor počiva in se ne obrablja.

Delovne ure kompresorja se trenutno zaznavajo samo prek hitrosti pogona motorja. Metoda ne more razlikovati med BREZ OBREMENITVE in OBREMENITEV.
Zato ni mogoče zaznavati delovnih ur na obseg delovanja glede na BREZ OBREMENITVE/OBREMENITEV.

Vzdrževanje je bilo načrtovano v rednih intervalih ne glede na to, koliko se je sistem dejansko uporabljal v tem času.

Cilj projekta

Zaznavanje porabe toka kompresorja in nadaljnja obdelava v moneo kot podlaga za vzdrževanje po potrebi

Cilj je organizacija vzdrževanja po potrebi s pomočjo pridobivanja podatkov.

Vrednost porabe podatkov se izmeri z uporabo tokovnega pretvornika. Poleg tega je treba določiti delovna območja kompresorja, jih vizualizirati in izračunati njihove zadevne čase. Zaznava se uporabna doba in s tem povezana obraba.

Vključevanje

moneo RTM je centralno nameščen na strežnik. IO-Link masterji so povezani s strežnikom prek internega VLAN.

Družba ifm ima širok izbor komponent za avtomatizacijo. Za to vrsto uporabe so bili izbrani tokovni pretvornik ZJF055, sistem vrednotenja DP2200 in prikaz analognih signalov.

Tokovni pretvornik se uporablja za eno fazo od trifaznih oskrbnih vodov kompresorja. Izmerjena vrednost pretvornika je na voljo kot analogni signal 4...20mA na signalnem izhodu. Ta vrednost se pretvori iz 4...20 mA v signal IO-Linka prek DP2200. Upoštevali smo, da je aktivirana interna obremenitev DP2200.

Pot Y

Podatki so na voljo za moneo|RTM prek IO-Link masterja serije AL1352.

Za pridobitev uporabnih procesnih vrednosti je treba izmerjeno vrednost tokovnega pretvornika pretvoriti v dejansko tokovno vrednost (4 mA ≙ 0 A, 20 mA ≙ 50 A) pretvornika. To se izvede v moneo RTM prek funkcije »Izračunane vrednosti«.

Pri analizi se nato izračunana vrednost uporablja za prepoznavanje zadevnega delovnega območja kompresorja.

Delovno območje	Poraba toka A
Izklop	<1
Brez obremenitve	1 – 40
Obremenitev	>40

Rezultat

Organizacija vzdrževanja po potrebi

Z zaznavanjem porabljenega toka je mogoče določiti delovno območje toka. To omogoča štetje delovnih ur v zadevnem delovnem območju kompresorja. Na podlagi teh podatkov je mogoče načrtovati vzdrževanje kompresorja po potrebi.

Ocenjevanje izkoristka zmogljivosti obrata

Poleg tega je mogoče izračunati podatke o izkoristku zmogljivosti obrata.
Če proizvodni obrat razširimo, je mogoče uporabiti to vrednost, na primer, za določanje, ali zmogljivost obstoječega kompresorja ali kompresorjev še zadostuje.
Prav tako je mogoče oceniti razpoložljivi volumen stisnjenega zraka glede na morebitne prihranke energije pri uporabi različnih agregatnih enot.

Zgradba sistema

Pretvornik toka
Pretvornik signala za analogni 4..20 mA v IO-Link (DP2200)
IO-Link master

Nadzorna plošča

Pridobite veliko sliko na nadzorni plošči moneo.

Nadzorna plošča omogoča uporabniku pregled zadevnih procesnih vrednosti za ta obrat.

Števec delovnih ur IZKLOPLJEN
Števec delovnih ur BREZ OBREMENITVE
Števec delovnih ur OBREMENITEV
Razmerje časa BREZ OBREMENITVE in skupnega časa delovanja
Razmerje časa OBREMENITEV in skupnega časa delovanja

Analiza

Funkcijo analize je mogoče uporabljati za dostop do zgodovine podatkov in primerjavo različnih procesnih vrednosti. Na diagramu je prikazana tipična značilna krivulja:

IZKLOP (a) – OBREMENITEV (b) – BREZ OBREMENITVE (c)

Opazimo lahko, da je hitrost (vijolična) enaka pri OBREMENITEV in BREZ OBREMENITVE. Vseeno pa se poraba toka (modra) in pri tem pretvorjeno energijsko delo bistveno razlikujeta v dveh delovnih območjih.

Hitrost doseže največjo vrednost, poraba toka za območje IZKLOPA in BREZ OBREMENITVE
Poraba toka v območju z OBREMENITVIJO

Nastavitve in pravilniki: Upravljanje mejnih vrednosti

Statične mejne vrednosti

Delovne ure posameznih delovnih stanj je mogoče statično spremljati. Na primer, ustvariti je mogoče ustrezna obvestila po določenem številu ur v območju obremenitve ali določeno število ur skupnega časa delovanja. Za ta namen so na voljo opozorilna in alarmna obvestila, ki jih je mogoče uporabiti za pravočasno načrtovanje.

Opozorilo, ko je doseženih 950 delovnih ur v območju z obremenitvijo
Alarm, ko je doseženih 1.000 delovnih ur v območju z obremenitvijo

Pravilnik za obdelavo obvestil

To funkcijo je mogoče uporabljati za preprosto določanje, kaj naj bi se zgodilo po sprožitvi opozorila ali alarma, npr.:

e-poštno obvestilo
Integracija SAP

Izračunane vrednosti

Funkcija »Izračunane vrednosti« se uporablja za nadaljnjo obdelavo procesnih podatkov.

Pretvorba iz analogne vrednosti v tokovno vrednost

V tem primeru uporabe se analogni signal toka, ki ga sporoča senzor, pretvori v vrednost trenutnega pretoka skozi prevodnik v enoti amper.

Tok motorja = (AIN - 4) * ((AEP - ASP)/16)

Analogna tokovna vrednost tokovnega pretvornika (4...20 mA)
Analogna začetna točka 0...4 mA.
Analogna končna točka 50...20 mA.
Analogna vrednost tokovnega razpona (20mA – 4mA = 16mA)
Zamik analogne vrednosti (4...20mA do 0...16mA)
Izračun delte od začetne do končne točke (AEP – ASP = ∆A)
Izračun faktorja za pretvorbo iz toka v paskale (∆A / 16 mA = faktor)
Množenje vrednosti toka (0...16mA) s faktorjem
Zaokroženje rezultata na eno decimalno mesto
Rezultat vrednosti pretoka toka v A

Izračun delovnih ur

Vrednosti porabe toka zadevnih delovnih območij, določene prek analitične funkcije, je mogoče uporabiti za ustvarjanje različnih števcev delovnih ur. Ti izračunajo porabljeni čas v zadevnem delovnem stanju.